一种控制金属粉床增材制造热变形的支撑结构设计方法

    公开(公告)号:CN112765865A

    公开(公告)日:2021-05-07

    申请号:CN202110156431.7

    申请日:2021-02-04

    Abstract: 本发明公开了一种控制金属粉床增材制造热变形的支撑结构设计方法,用于金属粉床增材制造支撑结构的优化设计,其特征在于,包括以下步骤:设置设计域、非设计域、材料物性参数;初始化设计变量;密度过滤、投影;增材制造过程热变形仿真;计算各设计响应;灵敏度计算;利用MMA算法求解优化模型;判断收敛;后处理。本发明通过对支撑结构的迭代优化,在整体结构增材制造逐层加工过程热变形可控、满足悬挂角度约束的前提下,最小化支撑结构材料用量,解决了金属粉床增材制造逐层加工过程结构因热变形过大与铺粉装置发生碰撞的问题。本发明不依赖设计人员的经验,可快速获得能保证整体结构顺利制造的轻量化支撑结构设计,技术效果良好。

    一种轻量化抗屈曲带筋薄壁筒体拓扑优化设计方法

    公开(公告)号:CN117892591A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202410075447.9

    申请日:2024-01-18

    Inventor: 周明东 赖章龙

    Abstract: 本发明公开一种轻量化抗屈曲带筋薄壁筒体拓扑优化设计方法,涉及薄壁筒体件设计技术领域,包括步骤1、给定设计区域、非设计区域和材料物性参数;步骤2、初始化设计变量;步骤3、基于密度过滤、投影等方法计算背景物理密度和筋条高度;步骤4、采用背景密度映射方法和高度映射方法计算筋条单元的物理密度;步骤5、根据蒙皮厚度变化值更新蒙皮单元;步骤6、进行静力学分析和线性屈曲分析;步骤7、计算各设计响应;步骤8、灵敏度分析;步骤9、利用优化算法求解优化模型;步骤10、判断收敛;步骤11、结果后处理。本发明采用协同优化设计方法对带筋薄壁筒体结构进行设计,能够最大程度实现力学性能优化及结构轻量化。

    一种控制金属增材制造热应力的支撑结构优化设计方法

    公开(公告)号:CN116227084A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310282050.2

    申请日:2023-03-21

    Abstract: 本发明公开了一种控制金属增材制造热应力的支撑结构优化设计方法,涉及金属增材制造领域,包括以下步骤:定义设计域和非设计域;初始化设计变量;通过密度过滤和投影将设计变量转换为物理变量;建立物理变量与整体结构刚度的插值模型;对整体结构的增材制造逐层加工过程进行有限元仿真获得整体结构的热变形;计算结构最大热应力σpn、支撑结构体积分数V、悬挂角度约束响应G;计算灵敏度;更新设计变量求解优化模型;判断是否收敛;优化结果后处理。本发明所提方法设计得到的结构,能够保证整体结构增材制造完成状态下热应力可控,避免出现因结构热应力过大导致的开裂、分层问题。

    一种可避免边界材料附着的对流散热结构拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112989671B

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202110381475.X

    申请日:2021-04-09

    Abstract: 本发明公开了一种可避免边界材料附着的对流散热结构拓扑优化方法,涉及结构拓扑优化设计领域,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1、建立对流散热仿真模型;步骤2、建立对流散热结构拓扑优化模型;步骤3、采用移动渐近线算法更新所述对流散热结构拓扑优化模型的设计变量,判断收敛,如果未收敛,重复步骤2和步骤3,如果收敛,输出优化结果。本发明所提出的方法可在不建立流体模型的情况下准确表征与结构边界相关的对流散热,避免拓扑优化过程中热对流载荷的错误施加,避免基于单元相对密度梯度对流散热结构拓扑优化中的边界材料附着效应,可以避免繁琐、耗时的热流体仿真。

    一种面向增材制造的壳体与填充结构协同优化设计方法

    公开(公告)号:CN112699511B

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN202110049456.7

    申请日:2021-01-14

    Abstract: 本发明公开了一种面向增材制造的壳体与填充结构协同优化设计方法,涉及结构优化设计相关领域,包括如下步骤:步骤1:参数初始化;步骤2:构建壳填充结构密度及刚度的参数化模型;步骤3:构建增材制造悬挂约束模型和局部体积约束模型;步骤4:构建拓扑优化建模,确定目标函数及约束函数;步骤5:求解有限元模型,获得设计响应;步骤6:目标函数及约束函数的灵敏度分析;步骤7:优化求解;步骤8:如果满足收敛条件,则结束;否则转所述步骤3。通过本发明的实施,不仅能够实现壳体与填充物结构的一体化设计,还可以获得具备增材制造无悬挂特征的结构,可直接通过增材制造实现加工。

    一种用于轻质防隔热承载结构的多尺度拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112784468A

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202110177692.7

    申请日:2021-02-07

    Inventor: 周明东 耿达

    Abstract: 本发明公开了一种用于轻质防隔热承载结构的多尺度拓扑优化方法,涉及多尺度结构拓扑优化设计领域,包括预测所述复合点阵微结构的等效属性,构建等效属性的显式代理模型;建立热对流扩散方程与线性平衡方程,求解温度场与位移场;建立冷却剂属性与复合点阵等效属性的连续插值格式;建立多尺度拓扑优化模型及其目标函数和约束函数;基于温度场和位移场,计算优化模型的目标函数、约束函数;进行灵敏度分析;迭代更新各个设计变量,直至满足收敛条件。该方法实现了金属、隔热材料、冷却剂多尺度协同优化设计,实现了结构刚度、防隔热性能优化及轻量化。

    一种牵引式个性化骨伤医疗夹板及使用方法

    公开(公告)号:CN112022480A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202011054943.4

    申请日:2020-09-28

    Abstract: 本发明公开了一种牵引式个性化骨伤医疗夹板及使用方法,包括手夹板和臂夹板;其中,所述手夹板的一侧通过第一转动副连接,所述臂夹板的一侧通过第二转动副连接,所述手夹板的另一侧、所述臂夹板的另一侧通过魔术贴连接,所述手夹板与所述臂夹板通过牵引机构连接;所述牵引机构包括平行导轨、卡箍、橡胶垫,其中所述平行导轨的轨道方向与所述夹板转动副的轴线平行,所述夹板可以根据桡骨骨伤患者手臂个性化定制。本发明适用于骨折恢复的各个阶段,平行导轨长度可以无级调节,从而提供适用于骨折恢复的各个阶段的牵引力,具有安装便捷、无需更换牵引部件、透气性好、佩戴舒适等优势,可根据导轨长度实现对手臂骨折的精准治疗。

    一种电动车承载式电芯安装结构及电池包

    公开(公告)号:CN217134567U

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202220647218.6

    申请日:2022-03-23

    Abstract: 本实用新型公开了一种电动车承载式电芯安装结构,包括:框梁,其上设置有至少一个电芯模组安装区域;多个连接板,设置在电芯模组安装区域的侧壁上,每个连接板上设置有母卡口;至少一个电芯模组安装在电芯模组安装区域内,电芯模组的侧壁设置有与母卡口配合的公卡口,公卡口卡入母卡口;水冷板通过螺栓固定连接至框梁,并与电芯模组的一侧面接触。本实用新型还提供了一种使用上述电动车承载式电芯安装结构的电池包。本实用新型中,电芯模组与电池包壳体之间的连接稳定,减少了对结构胶的依赖,同时便于电芯模组拆卸,且电芯模组也参与电池包的承载,能够充分利用电芯的刚度提升电池包整体的刚性。

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